Dynamique moléculaire et élémentaire des lignines dans un sol agricole : approche isotopique 13C

Molecular and elementary dynamics of lignins in an agricaltural soil : thirteen C isotopic analysis

• Auteur / Autrice : Haithem Bahri
• Direction : André Mariotti
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences du sol
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés contrôlés

Biodégradation

Mots clés libres

Lignines, renouvellement

Cuo

Chronoséquences

Incubation

Isotope 13C

Gc-c-irms

Isolement lignines

Résumé

Le renouvellement des lignines in situ est estimé par un marquage naturel au 13C dans le cas d’une succession de végétation blé/maïs. Les lignines sont étudiées par oxydation au CuO. Le δ13C des produits de l’oxydation est mesuré par un couplage GC-C-IRMS. Après 9 années les lignines se sont renouvelées plus rapidement que le carbone organique total du sol. La modélisation de renouvellement des lignines in situ a montré la présence de deux compartiments de lignines dans le sol ayant des temps moyen de résidence contrastés. Des lignines ont été isolées dans le but de suivre leur carbone in vitro. Après 44 semaines d’incubation une faible proportion du carbone des lignines a été minéralisée et assimilée par les microorganismes du sol et la grande partie du carbone de ce substrat est restée dans le sol. L’analyse en pyrolyse-GC-C-IRMS a montré que le carbone des lignines a été incorporé dans de nouvelles structures chimiques qui restent à identifier.

The lignin turnover was estimated by a natural 13C labelling experiment using a succession of vegetation wheat/maize. Lignins were studied by CuO oxidation. The δ13C of the CuO products is measured by coupling GC-C-IRMS. In situ, after 9 years, lignins turned over faster than the total soil organic carbon. The kinetics of lignin turnover were described by a conceptual model differentiating lignins in soil in two compartments which had contrasted mean residence time. Lignins were isolated from plants in order to follow in vitro lignins carbon. After 44 weeks of incubation a weak proportion of lignin carbon was mineralized and assimilated by soil microorganisms and the major proportion remained in soil. We showed by coupling Pyrolysis-GC-C-IRMS the presence of new chemical structures which incorporated the lignins carbon.